¿Por qué el movimiento en el espacio está limitado a la velocidad de la luz?

No es un límite per se, pero …

Sabemos por experimentos y observaciones que la velocidad de vacío de la luz no depende de la velocidad relativa de la fuente y del observador. Esta observación se utiliza luego como un postulado fundamental en la teoría especial de la relatividad.

Una consecuencia de este postulado es notoriamente obvia: no puede haber observadores viajando exactamente a la velocidad de la luz. Estos observadores verían un rayo de luz moviéndose al costado en la misma dirección en que no se mueven en absoluto, lo que contradice el postulado de que la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores.

Algo menos obvio y requiere un poco más de matemática es la noción de que tampoco puede haber observadores más rápidos que la luz: eso se debe a que encontramos que no hay marcos de descanso asociados con velocidades más rápidas que la luz, es decir, una velocidad más rápida El observador de la luz no podría verse a sí mismo en reposo en su propio marco de referencia.

Estas son las conclusiones que se pueden extraer en el contexto de la relatividad especial. Curiosamente, la relatividad general relaja un poco estas reglas. En un espacio-tiempo curvo, los objetos que están distantes entre sí pueden, de hecho, moverse más rápido que la luz entre sí. En particular, la relatividad general tiene soluciones teóricas de “impulso de urdimbre”, en las que un objeto hipotético cabalga una “ola” de distorsión del espacio-tiempo, nunca excede la velocidad de la luz localmente, pero se mueve (mucho) más rápido que la velocidad de la luz en relación con estrellas distantes . (Pero no esperes demasiado: una realización real de un “impulso de deformación” puede requerir energías inimaginables, puede requerir la llamada materia exótica con energía de masa negativa que probablemente no pueda existir en nuestro universo, e incluso después de eso, puede ser fundamentalmente inestable).

Otro problema con el viaje más rápido que la luz es que lo que aparece como más rápido que la luz para un observador puede aparecer hacia atrás en el tiempo para otros observadores. Un corolario es que, a menos que existan otras restricciones, es posible organizar una serie de viajes más rápidos que la luz, de modo que el viajero regrese a su propio pasado, lo que lleva a las paradojas habituales (violaciones de causalidad) asociadas con el viaje en el tiempo .

La luz viaja a aproximadamente 186,000 millas por segundo en el vacío. percibimos fotones que viajan a esta velocidad debido al hecho de que son partículas sin masa.

¿Por qué la velocidad de la luz es “el límite de velocidad universal?” Una analogía que una vez escuché fue similar a esta (parafraseando) “preguntarse por qué la luz no viaja a una velocidad más rápida y / o más lenta es similar a preguntar por qué la gravedad no se invierte , o cómo sería nuestro universo si hubiera solo 2 dimensiones espaciales en lugar de 3, 4 si desea incluir el tiempo ”. Estas constantes se establecieron en el momento del Big Bang.

¿Por qué no es posible ir más rápido? Las partículas con masa requieren energía para acelerarlas. A medida que una partícula con masa se acerca a la velocidad de la luz, la partícula se vuelve más masiva en proporción a su mayor velocidad. A medida que te acercas a la velocidad de la luz, una partícula requiere más energía para acelerar. Digamos que querías acelerar un electrón a la velocidad de la luz, lamentablemente esto no sería posible porque necesitarías una cantidad infinita de energía para hacerlo. . No seria posible.

No tiene nada que ver con la velocidad de la luz, se trata de la velocidad de la causalidad, que casualmente tiene la misma velocidad que la velocidad de la luz en el vacío. Es la regla de la naturaleza que ningún evento puede tener lugar más rápido que la velocidad de la causalidad. Por ejemplo, según Newton, si el sol desaparece para el centro en esa misma instancia, todos los planetas estarán libres del tirón gravitacional que proporcionaba la fuerza centrípeta para la revolución y, por lo tanto, comenzarán a moverse en línea recta en la dirección tangencial a su órbita respectiva Pero de acuerdo con la teoría de la relatividad de Einstein, esto no ocurrirá instantáneamente, este tiempo (distancia entre el sol y el planeta) / C (para la Tierra es de casi 8 minutos).

entonces no estamos limitados con la velocidad de la luz estamos limitados con la velocidad de la causalidad.

También considere que un observador está viendo un transbordador espacial moviéndose con la velocidad de la luz (constante). Si la persona sentada allí va y enciende la luz Para él, todo será normal, pero para el observador este escenario será diferente. Como ambos describirán el mismo evento de manera diferente, lo que no está permitido, ya que ambos están inerciales, lo que significa que sigue el principio básico de la física. Podemos decir que estamos limitados por la velocidad de la luz.

ESPERO QUE ESTO AYUDE.

La luz es lo más ligero que viaja en el espacio. Como sabemos más alto, la masa del cuerpo menor será su oportunidad de obtener la velocidad de la luz o más que eso. En realidad, no es posible alcanzar más velocidad que la luz. Está de acuerdo con la teoría de la relatividad de Einstein. Si un cuerpo alcanza una velocidad igual a la velocidad de la luz, su masa alcanzará el infinito. Es por eso que la velocidad en el espacio se limita a la velocidad de la luz. Además, no podemos desarrollar una máquina que pueda alcanzar el 100% de la velocidad de la luz. Podemos alcanzar el 99.99999% de la velocidad de la luz.

Es una propiedad de la geometría del espacio-tiempo de Minkowski.

c es un punto fijo de la transformación de Lorentz Transformación de Lorentz – Wikipedia

Entonces, la velocidad en el espacio está limitada a la velocidad de la luz, como la latitud en la superficie de la Tierra está limitada a 90 °